MAPK信号通路在动物繁殖中的研究进展

在细胞中存在着各种信号转导通路,不同的信号转导通路相互交叉,形成复杂的信号转导网络系统,参与生物体内的各种生理生化功能,其中部分信号转导通路对动物的生殖生理有着重要作用。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是细胞内重要的信号通路之一,其参与了多种生理过程的调节,对动物的繁殖有重要作用。文章将主要对MAPK信号通路在动物繁殖中的作用进行综述。     

热休克蛋白在细胞凋亡级联中的调控作用

机体在高温刺激下可诱导合成热应激相关蛋白,这些蛋白主要是热休克蛋白家族成员。热休克蛋白在信息传递、细胞代谢、生长及分化等过程中发挥着关键的调控作用,并在细胞凋亡过程中发挥着重要的调控作用,以最大限度地保护机体。热休克蛋白在线粒体信号通路和死亡受体信号通路的级联反应中通过削弱、阻断凋亡信号,或激活存活信号对凋亡进行负调控,从而减少细胞损伤,促进细胞存活。     

寄生虫丝裂原活化蛋白激酶的研究进展

寄生虫丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)由丝/苏氨酸蛋白激酶组成,相关构象研究表明,MAPKs的结构与功能间存在密切的关系。论文详细阐述了寄生虫p38MAPK、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、细胞外信号调节激酶(ERK)等MAPK亚族成员,并对寄生虫MAPK信号转导通路进行了简要介绍。同时,概述了寄生虫对宿主MAPK信号通路的影响,并对未来寄生虫丝裂原活化蛋白激酶的相关研究做了展望。     

P38/MAPK介导的蓖麻毒素诱导小鼠淋巴细胞凋亡信号传导通路的研究

蓖麻毒素属于Ⅱ型核糖体失活蛋白,由具有催化活性的A链和凝集活性的B链组成,二者之间经二硫键连接。本研究旨在探讨蓖麻毒素在诱导小鼠淋巴细胞凋亡过程中信号转导通路的激活反应。通过MTS法检测蓖麻毒素的细胞毒性后,用流式细胞术分析胞内活性氧(ROS)水平,进而通过westernblot研究信号分子的表达。结果表明:在蓖麻毒素诱导小鼠淋巴细胞凋亡的过程中,胞内活性氧水平显著增高(P<0.05),伴随信号转导分子——促分裂原活化蛋白激酶(MAPKs)中磷酸化c-jun氨基末端激酶(JNK1/2)和应激激活蛋白激酶(p38)的表达,另一信号分子胞外调节激酶(ERK1/2)无明显反应;加入信号分子的相应特异性抑制剂后,只有磷酸化p38的表达受到明显抑制。由此可得出:蓖麻毒素诱导淋巴细胞的凋亡极有可能通过激活p38/MAPKs通路来实现。     

鞭毛蛋白诱导表达差异基因的分析

试验旨在分析鞭毛蛋白刺激机体基因表达谱的特征，揭示鞭毛蛋白佐剂的作用机制。从GEO数据库筛选目标微阵列GSE46421和GSE72016及其差异表达基因（DEGs），经DAVID分析DEGs参与的GO功能注释和KEGG信号通路、String构建DEGs的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络、Cytoscape可视化PPI网络并筛选高连通度的PPI子模块和hub基因。结果显示，共筛选出182个DEGs，包含上调基因161个、下调基因121个。DEGs参与GO生物过程主要有信号转导、免疫应答、炎症反应、细胞凋亡等，参与分子功能包含激酶激活、受体结合、细胞因子激活、膜信号转导。DEGs参与KEGG通路涵盖细胞因子-细胞因子受体相互作用、TNF信号通路、NF-κB信号通路、Toll样受体信号通路、NOD样受体信号通路等免疫相关途径。分析DEGs的PPI网络发现，2个重要的PPI子模块和10个关键基因（IL-10、IL-6、CCL2、CXCL2、NFKBIA、MyD88等）。研究表明，鞭毛蛋白通过识别TLR5和NOD样受体，触发MyD88依赖性和MyD88非依赖性途径发出信号，激活转录因子NF-...     

转录因子E2相关因子2-抗氧化反应元件信号通路与机体抗氧化的关系

转录因子E2相关因子2-抗氧化反应元件(Nrf2-ARE)信号通路是机体抗氧化过程中的重要调节途径。Nrf2-ARE信号通路在抗氧化活化过程中受亲核物质、氧化应激因子、蛋白激酶C(PKC)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)、磷脂酰肌醇激酶(PI3K)、胰腺内质网激酶(PERK)等因子调控。Nrf2-ARE信号通路的活化可以保护细胞的酶类和抗氧化物处于基础表达水平,细胞处于稳定状态。本文就Nrf2-ARE信号通路调节机体抗氧化的机理进行综述。     

Toll样受体信号转导的负调控机制研究进展

Toll样受体(TLRs)为模式识别受体的一员,是介导天然免疫及病原体信号转导与细胞活化信号转导的重要跨膜信号传递受体。研究发现许多负向调节蛋白通过靶向TLRs信号通路的关键信号分子,干扰信号转导途径中连接复合体形成、泛素化降解信号通路中接头蛋白、转录调控等不同方式负向调控TLRs信号通路,及时抑制TLRs信号,维持机体的免疫平衡。论文就TLRs信号转导途径及其负调控机制进行了综述。     

P38MAPK信号通路及其与动物氧化应激反应关系的研究进展

P38丝裂原活化蛋白激酶(P38 mitogen-activated protein kinases,P38MAPK)信号通路存在于大多数细胞内,是动物细胞重要的信号转导通路,可应答氧化应激,将细胞受到的信号刺激转导至核内,进行转录调控。家禽生产许多环节易发生氧化应激,P38MAPK信号途径被激活,进而对家禽生产造成影响。综述了P38MAPK信号转导通路的激活机制,以及动物氧化应激反应与P38MAPK激活的关系,并阐述了家禽生产与氧化应激反应之间的关系。     

内毒素的信号转导

内毒素即脂多糖介导的细胞信号转导在激活靶细胞产生一系列应答反应，导致机体损伤并出现病理变化中起着关键作用。LPS信号转导涉及到多种血清蛋白和受体，如LBP、sCD14,mCD14，以及CD11/CD18，LBP/CD14系统在LPS信号转导中起着重要作用，但并非LPS信号转导所必需的LPS与受体结合后，细胞内信号转导涉及到酪氨酸激酶与MAPK超家族，通过多个MAPK通路和保守的三级激酶级联反应（MAPKKK-MAPKK-MAPK）将LPS信号转导致胞内，引起细胞应答，同时p38MAPK对LPS介导的细胞反应有重要调节作用，这些均表明，LPS信号转导可能是一个多受体，多通路，可调控的复杂过程。     

酪氨酸激酶-信号转导及转录激活因子(JAK-STAT)信号通路及其在动物营养中的研究进展

细胞受到刺激时可产生细胞因子,但所产生的细胞因子并没有激酶活性,所以细胞因子如何将信号传递至细胞内是一直困扰人们的问题.JAK-STAT(酪氨酸激酶-信号转导及转录激活因子)信号通路的发现解决了胞浆区不含蛋白激酶活性的细胞因子如何转导信号这一难题,JAK-STAT是一条极其快速的从细胞外到细胞核的信号转导通路,是一条复杂的信号传导途径.研究发现,JAK-STAT信号通路与细胞生长、增殖和分化都有着十分密切的关系,近年来对JAK-STAT的研究成为热点并取得了一系列的进展.本文就JAK-STAT信号通路的基本结构、激活及转导过程及其在动物营养方面取得的进展作相关阐述.     

Species Comparison of the Role of p38 MAP Kinase in the Female Reproductive System

The p38 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) are members of discrete signal transduction pathways that have significant regulatory roles in a variety of biological processes, depending on the cell, tissue and organ type. p38 MAPKs are involved in inflammation, cell growth and differentiation and cell cycle. In the female reproductive system, p38 MAPKs are known to regulate various aspects of the reproductive process such as mammalian estrous and menstrual cycles as well as early pregnancy and parturition. p38 MAPKs have also been implicated in alterations and pathologies observed in the female reproductive system. Therefore, pharmacologic modulation of p38 MAPKs, and inter-connected signaling pathways (e.g., estrogen receptor signaling, c-fos, c-jun), may influence reproductive physiology and function. This article provides a critical, comparative review of available data on the roles of p38 MAPKs in the mammalian female reproductive system and in reproductive pathophysiology in humans and preclinical species. We first introduce fundamental differences and similarities of the mammalian female reproductive system that should be considered by toxicologists and toxicologic pathologists when assessing the effects of new pharmacologic agents on the female reproductive system. We then explore in detail the known roles for p38 MAPKs and related molecules in female reproduction. This foundation is then extended to pathological conditions in which p38 MAPKs are thought to play an integral role.     

绵羊卵泡发育过程中关键信号通路研究进展

卵泡从原始卵泡发育为成熟卵泡，直至排卵、黄体发育等过程都受到精密的调控，产生大量的优势卵泡是绵羊产多羔及实现快速扩繁的关键因素。研究发现，相关信号通路和转录因子通过影响绵羊卵泡中卵母细胞、颗粒细胞的生长，进而调控卵泡的发育成熟，对这些信号通路进行深入了解，有助于探索卵泡发育的调控机制，早日实现绵羊高效繁育。Notch是卵泡发育过程中发挥重要作用的高度保守信号通路，PI3K/AKT/mTOR信号通路各成员都是广泛存在于细胞内的信号转导分子，在卵泡发育早期发挥了主要作用，还有间隙连接（gap junction，GJ）和跨带突触（transzonal projections，TZPs）等物理连接方式，在细胞间的交流通讯起到重要作用。作者详细介绍了Notch信号通路、PI3K/AKT/mTOR信号通路、间隙连接及跨带突触的结构功能在绵羊卵泡发育中的调控作用，为进一步探明绵羊卵泡发育的调控机制提供参考。     

垂体促性腺激素表达的受体后信号转导机制

对促性腺激素释放激素(GnRH)作用机制的研究是一个重要领域。文章综述了国内外GnRH的研究进展,认为GnRH与受体(Rs)结合后,要通过一系列的信号转导,调节和控制促卵泡激素(FSH)和黄体生成素(LH)的合成和分泌。GnRH受体后信号转导途径主要是通过3大信号转导系统完成的:环磷酸腺苷(cAMP)信号转导系统、蛋白激酶C(PKC)信号转导系统和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导系统。cAMP信号转导通路和PKC信号转导通路都属于G蛋白偶联的信号通路,二者最后都要通过激活MAPK信号转导系统来完成调控。这为进一步研究GnRH作用机制提供了依据,同时讨论了存在的问题,并对下一步的研究方向做出展望。     

整联蛋白及其信号转导途径对骨骼肌生长发育的调控

整联蛋白广泛存在于真核细胞的细胞膜表面,是一类α、β异源二聚体膜受体蛋白,可使细胞黏附于胞外基质并介导来自基质的机械信号和化学信号,并通过细胞膜的双向信号转导作用来调节细胞分化、迁移、免疫、黏附等生物学功能.本文总结了整联蛋白信号途径的功能特点和活化特点,重点阐述了整联蛋白及其介导的信号转导途径对骨骼肌生长发育的调控.     

奶牛乳糖合成及泌乳相关基因和细胞信号通路的研究进展

乳糖是乳中的特有成分,与产奶量密切相关。影响牛奶中乳糖合成的因素很多,作者主要综述与其相关基因,包括乳腺葡萄糖转运蛋白、细胞内催化乳糖合成的酶类、与泌乳和乳糖合成相关的激素(胰岛素、催乳素、生长激素、糖皮质激素、瘦素)、细胞因子(IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ、EGF)及其主要的信号传导通路的研究进展。     

MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调控

促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)通路主要包括胞外信号调控激酶(ERK)、p38MAPK和氨基末端蛋白激酶(JNK)三条途径,参与调节细胞增殖、分化、凋亡及细胞间的功能同步等过程,是细胞信号转导方面最为活跃的研究领域之一。研究显示MAPK也参与脂肪细胞的分化调节并发挥重要作用。ERK和p38MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调节在不同的实验模型中表现为正调控和负调控两种不同形式;而另一成员JNK能使胰岛素受体底物1的丝氨酸发生磷酸化,进而干扰胰岛素信号,从而抑制骨髓间充质干细胞(BMSCs)的成脂分化,即对脂肪细胞分化发挥负调控作用。论文就MAPK信号通路在脂肪细胞分化中的功能进行综述,为脂类代谢性疾病的诊断和治疗提供参考。     

牦牛miR-101的靶基因预测及生物信息学分析

本研究利用相关生物信息学软件和数据库对牦牛miR-101进行了靶基因预测与生物信息学分析。通过高通量测序获取牦牛miR-101的序列,并分析其序列保守性;选取TargetScan、miRanda、PicTar预测结果的交集并结合miRTarbase中已证实的靶基因集合,取二者并集,采用BINGO和DAVID数据库获得靶基因集合的本体注释,进行GO功能富集及Pathway信号通路富集分析。结果显示,miR-101序列在各物种间高度保守,miR-101调控的靶基因GO功能富集主要包括多细胞生物体发育、发育过程、系统发育、解剖结构发育、器官发育等基本生物学过程和蛋白连接、转录因子活性等分子功能;靶基因存在于细胞各个组分中,包括细胞质、细胞核、细胞器中;信号转导通路显著富集于MAPK信号通路（MAPK signaling pathway）、黏着斑（focal adhesion）、ErbB信号通路（ErbB signaling pathway）、Wnt信号通路（Wnt signaling pathway）、TGF-beta信号通路（TGF-beta signaling pathway）和mTOR信号通路（mTOR signaling pathway）中（P<0.05）。通过对牦牛miR-101靶基因的生物信息学分析,为进一步研究miR-101在牦牛肌肉发育中的作用奠定基础。     

植物细胞H_2O_2的产生及其生理作用

过氧化氢（hydrogen peroxide,H2O2）是细胞有氧代谢的产物,激素等发育信号和胁迫刺激都可以诱导细胞内H2O2的产生和积累。H2O2在细胞内浓度的升高和降低以及变化模式可能介导了不同的信号转导途径,并调控相应生长发育、胁迫应答等生物学过程。     

Research Advance on MAPK Signaling Pathways in Animal Reproduction

There were various signal transduction pathways in cells.The interaction of different signaling pathways formed a complex signal transduction system, which involved in various physiological and biochemical functions of animals, and part of them played an important role in the animal reproductive physiology.Mitogen-activated protein kinases was one of the important signaling pathways in cells, which involved in the regulation of a variety of physiological processes.Especailly, they played an important role in animal reproduction.The article will summarize the roles of MAPK signaling pathways in animal reproduction.